无卤阻燃电力电缆接续热缩制品专用料的研制

运用辐射交联技术使聚合物分子间发生交联，形成三维网状结构，可得到具有良好“记忆效应”的热缩制品。无卤阻燃电力电缆接续热缩制品可用于电力电缆接头的密封保护，使其在使用过程中不受外界潮气和其他化学物质的腐蚀，并具有良好的阻燃性，在阻燃时不产生对人体和环境有害的气体。以聚烯烃共聚物为主基材，通过高分子共混改性的方法，并选用合适的增容改性剂，可制得无卤阻燃电力电缆接续热缩制品专用料。     

氢氧化镁对聚苯乙烯燃烧产物的影响

聚苯乙烯和含阻燃剂氢氧化镁的聚苯乙烯复合物在气密性良好的燃烧室中燃烧，燃烧产物分别采用气相色谱和气相色谱/质谱进行分析．结果表明，氢氧化镁对聚苯乙烯燃烧产物有明显的影响．随着氢氧化镁含量的增加，二氧化碳的浓度逐渐降低；残渣中焦碳的含量以及大多数的挥发性和半挥发性有机产物，尤其是聚苯乙烯单体和一些多环化合物明显增加．这意味着氢氧化镁的存在改变了聚苯乙烯的燃烧反应路径，导致了聚苯乙烯的不完全燃烧，降低了可燃性．     

含环金属铱配合物高分子材料的制备及其氧气传感性能

通过含乙烯键的三联吡啶单体与甲基丙烯甲酯单体的共聚,制备了含配体的线性共聚物（P（MMA-co-TPY））。该共聚物继续与环金属铱二氯桥中间体反应,最终制备出含环金属铱配合物的高分子材料P（MMA-co-TPYIr）。用傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征了材料的结构,并用紫外-可见光谱仪、荧光光谱仪研究了材料的光物理性能,最后研究了材料在溶液中的氧气传感性能。结果表明,环金属铱配合物已共价连接到高分子链上,固态下为纯红光发射,波长为638 nm,量子效率为0.035。该材料表现出了较好的氧气传感性能,并且在DMF中的效果最好,纯氮气和纯氧气氛围下的发光强度比为6,氧气检测限能达到0.34%。     

微胶囊红磷的制备及在PP中的阻燃应用

以三聚氰胺甲醛预聚体(MFP)与红磷粉末为原料,过硫酸钾(KPS)为催化剂,采用原位聚合法成功制备出具有高热稳定性的微胶囊红磷(MRP)。通过DSC,SEM,FTIR及XPS等分析手段研究了红磷微胶囊化效果。结果表明,KPS的加入有助于提高MFP的反应活性,使三聚氰胺甲醛树脂有效地包覆在红磷颗粒表面,缩短了反应时间,且此时制备的MRP包覆效果最佳,其氧化反应峰温为480℃,较红磷原料要高出很多,可使用范围变宽。采用熔融挤出法制备了多组不同配方的聚丙烯(PP)复合材料。研究发现,MRP或氢氧化镁(MH)单独使用时阻燃效率低,将它们复配使用后能有效地提高材料的阻燃性能。当PP∶MRP∶MH=100分(phr)∶15(phr)∶50(phr)时,MRP/MH/PP复合材料的极限氧指数为26%,垂直燃烧达到UL-94标准的V-0级。此外,还探讨了可能的阻燃机理。     

Nb添加对Cu-Zr非晶合金玻璃转变和晶化动力学的影响

采用铜模吸铸法制备出直径为2 mm的Cu_50.3Zr_49.7-xNb_x(x=0,2)大块非晶合金，利用示差扫描量热分析(DSC)研究了2at%Nb元素添加对Cu-Zr非晶合金玻璃转变动力学和晶化动力学的影响，发现含Nb合金具有较低的脆性指数，和较高的晶化激活能.这表明微量Nb的添加提高了该二元Cu基非晶合金过冷金属液相的热稳定性，从而有利于其非晶合金的形成. 关键词： Cu-Zr非晶合金 Nb添加 玻璃转变动力学 晶化动力学     

短波通滤光片膜系设计

详细介绍用等效折射率概念设计短波通滤光片的原理和计算方法。根据原理和方法，选择二氧化钛（TiO2）作为高折射率材料、二氧化硅（SiO2）作为低折射率材料。首先从理论上计算出用这2种材料设计的波长λ=950～1150nm的短波通滤光片所需要的周期数，然后给出短波通滤光片的主膜系和光谱曲线。由于据此周期数设计出的膜系光谱曲线在750～810nm处的透过率不符合要求，因此对该膜系进行了改进。依照改进的设计进行多次制备，最终制备出了符合要求的短波通滤光片，找到了最佳制备工艺和方法。最后，对制备出来的短波通滤光片薄膜进行了各种环境实验。实验结果表明，膜层的各项指标符合设计要求。     

含稀土化合物透明树脂的合成与光学性质

我们采用三种不同方法制备了含稀土化合物的光学树脂。第一种是含稀土甲基丙烯酸盐的透明树脂,第二种是采用直接掺杂法制备的含稀土配合物透明树脂,第三种是采用原位复合法制备的含稀土配合物透明树脂。通过对三种透明树脂的热稳定性、抗冲击性、紫外-可见吸收光谱、红外光谱、荧光光谱及核磁等方面的表征,结果表明获得的第二、第三种透明树脂具有非常好的透明性、发光性和相关物理机械性能,进一步比较三种透明树脂的发光性质发现第三种采用原位复合法制备的含稀土配合物透明树脂最好,这说明原位复合法是一种简便快捷合成透明荧光高分子材料的好方法。     

化学与化工学科研究进展

化学与化工学科是我院的主体学科之一，其内容主要涉及核化学与核化工、含能材料化学、有机化学与高分子化学、电化学和环境化学与环境工程等领域。核化学与核化工领域主要包括放射化学、氢同位素化学与氚工艺、铀（钚）化学及其与核能释放相关的材料化学。含能材料化学主要涉及炸药的设计、合成、加工号『生能研究。有机化学与高分子化学主要开展激光聚变靶材料的制备、性能检测与应用研究，还包括武器用结构材料的结构与性能研究。电化学主要开展长寿命热电池的应用研究。在环境化学与环境工程领域，主要涉及环境监测与评价、“三废”处理技术以及核设施退役技术的研究与应用。     

高耐磨化学共沉积复合材料的组成与耐磨性能研究

采用化学沉积方法，制备镍合金－碳化硅，氧化铝，金刚石复合材料，研究了金属基体与硬质非金属粒子复合材料的组成与耐磨性能，硬质粒子相随着镍合金的还原反应沉积而复合，二者复合界面不产生反应系机械结合；随着硬质粒子相添加量的提高，复合材料晶化倾向加大，与镍合金相比，复合材料的硬度和耐磨性能显著上升，金刚石复合材料为最高；经过４００℃时效处理，复合材料基体析出磷化物Ｎｉ３Ｐ，进一步得以强化，表现为硬度升高，     

中红外带通滤光片的设计与制备

中红外带通滤光片在航天、气象、遥感等领域有着重要的应用,峰值透过率和通带半宽度是带通滤光片的重要指标,主要取决于光学薄膜的膜系结构和具体设计。论述了一种在锗基底上采用锗和硫化锌两种材料设计并成功制备出中红外带通滤光片的方法。详细介绍了镀膜材料的选择以及这种方法的设计理论,给出了膜系结构,运用离子辅助沉积工艺在ZZSX-1100镀膜机上制备出了这种滤光片,测试结果表明:所制备的滤光片峰值透过率达到87%以上,通带半宽度为70 nm,光谱性能稳定,膜层致密,附着力好,膜系结构简单,易于实现。     

爆炸烧结制备W-Al含能结构材料及其准静态压缩特性研究

通过爆炸烧结法,采用不同粒度的W、Al混合粉末,成功制备了近乎致密的W-Al含能结构材料(ESM)。研究发现:冲击波压力是粉末致密化的主导因素,粉末粒径对烧结密度和微观结构的影响显著,W的粒径越小,颗粒团聚越明显,从而阻碍致密化,在致密块体中形成连续分布的W相。所制备样品的最大抗压强度和失效应变分别达到288 MPa和20%,材料的力学性能和断裂模式主要取决于连续相,Al相连续的ESM抗压强度低、塑性较好,呈轴向劈裂破坏;而W相连续的ESM则表现出脆性和高抗压强度,破坏模式为剪切破坏,与Al的低强度高塑性和W高强度脆性特性一致。     

含砷的铝标准物质的制备和定值

本文叙述了含砷铝标准物质的制备过程和定值结果。采用了间接加入法，以异基体的Cu-As中间合金形态把As加入并均匀分布在铝液中。用制备出的标准物质制作校准曲线，进行光谱分析，其结果与仲裁结果相符。本标准物质与俄罗斯的同类标准物质比对实验表明：本标准物质的主要特性指标达到或超过俄罗斯的水平。本标准物质制备成功，填补了国内无含As铝标准物质的空白，本标准物质可替代同类进口标准物质。     

分子印迹材料选择性截留卷烟烟气中芳胺的研究

采用分子印迹技术合成了一种对1-萘胺有高度选择性的分子印迹聚合物材料。应用固相萃取吸附试验研究了该聚合物对1-萘胺及其结构类似物的选择特性,表明印迹聚合物材料对4种芳胺类物质表现出良好的选择性结合能力。将所制备的印迹聚合物按不同剂量添加到卷烟嘴棒中,考察其对卷烟烟气中芳胺的截留效果。结果显示,该分子印迹材料能选择性截留卷烟烟气中的1-萘胺、2-萘胺、3-氨基联苯和4-氨基联苯等烟气有害成分;当印迹聚合物添加量为50mg时,卷烟烟气中芳胺的降低率达到30%。     

退火处理对ZnS∶Cu,Mn电致发光材料亮度的影响

ZnS系列电致发光已经在低亮度照明、液晶显示、汽车和航空仪表等领域得到广泛的应用。Mn、Cu是ZnS电致发光材料常用的激活剂,Mn2+在晶体中形成橙色发光中心,发光中心波长580 nm;Cu+在晶体中不但形成发光中心,还形成发光所必需的CuxS,因此二者对发光亮度有明显的影响。由于ZnS∶Cu,Mn橙色发光材料中的Mn掺杂量较大,影响了发光材料的内在结构,在灼烧过程中Mn化合物的其他成分还可能对发光材料的亮度产生了不利的影响,导致发光材料的亮度远低于蓝绿色材料。采用在退火过程中添加适量的Mn、Cu化合物,通过低温扩散的方式,使Mn2+均匀进入到ZnS晶格,获得了亮度较高的ZnS∶Cu,Mn ACEL粉末材料。并对制备工艺中Cu、Mn含量、掺杂Mn化合物的形式、退火温度等对发光亮度的影响进行了讨论。实验中发现,在三种Mn化合物中(碳酸锰、乙酸锰、硫酸锰),以乙酸锰掺杂的材料亮度最高。得到Mn(以乙酸锰为添加物)的添加量为2%、Cu的添加量为0.1%、退火温度为700℃时,所制备的材料亮度最高。低温退火时掺杂Mn的材料亮度比常规材料的亮度高出1倍。     

棕榈酸/膨胀石墨复合相变材料的制备及性能研究

棕榈酸是有机固液相变材料,本文通过添加膨胀石墨对其性能进行改善并采用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、充/放热性能测试对制备出的膨胀石墨质量分数分别为1%,3%,5%,8%的棕榈酸/膨胀石墨复合相变储能材料的结构及热性能进行表征。结果表明,棕榈酸/膨胀石墨复合相变材料保持了膨胀石墨原来疏松多孔的蠕虫状结构,其相变温度与棕榈酸相似,相变潜热与对应质量含量下的棕榈酸相当;随着膨胀石墨添加量的增多,受到黏度和自然对流双重作用的影响,复合相变材料的蓄放热速率先减小后增大,因此适量的膨胀石墨可改善棕榈酸的传热性能。     

退火处理对ZnS: Cu,Mn电致发光材料亮度的影响

ZnS系列电致发光已经在低亮度照明、液晶显示、汽车和航空仪表等领域得到广泛的应用.Mn、Cu是ZnS电致发光材料常用的激活剂,Mn²⁺在晶体中形成橙色发光中心,发光中心波长580nm;Cu⁺在晶体中不但形成发光中心,还形成发光所必需的Cu_xS,因此二者对发光亮度有明显的影响.由于ZnS:Cu,Mn橙色发光材料中的Mn掺杂量较大,影响了发光材料的内在结构,在灼烧过程中Mn化合物的其他成分还可能对发光材料的亮度产生了不利的影响,导致发光材料的亮度远低于蓝绿色材料.采用在退火过程中添加适量的Mn、Cu化合物,通过低温扩散的方式,使Mn²⁺均匀进入到ZnS晶格,获得了亮度较高的ZnS:Cu,MnACEL粉末材料.并对制备工艺中Cu、Mn含量、掺杂Mn化合物的形式、退火温度等对发光亮度的影响进行了讨论.实验中发现,在三种Mn化合物中(碳酸锰、乙酸锰、硫酸锰),以乙酸锰掺杂的材料亮度最高.得到Mn(以乙酸锰为添加物)的添加量为2%、Cu的添加量为0.1%、退火温度为700℃时,所制备的材料亮度最高.低温退火时掺杂Mn的材料亮度比常规材料的亮度高出1倍.     

含稀土光学树脂的制备和性能研究

稀土高分子材料是通过稀土金属与高分子的复合而制备的一类兼具稀土光、电、磁等特性和高分子质轻、抗冲击和易加工等优良综合性能的功能材料。稀土高分子材料主要分为两大类型:一类是稀土化合物作为掺杂剂均匀分散到高分子的单体和聚合物中;第二类是稀土化合物以单体形式参与聚合或缩合以及稀土化合物配位在聚合物的侧链上获得的键合型稀土高分子材料。本文综述了国内外在稀土金属与高分子复合材料方面的研究进展及相关应用,介绍了本组在合成含稀土化合物和配合物光学树脂方面的研究情况,通过把稀土配合物复合到苯乙烯和甲基丙烯酸共聚体系中,获得了发光强度高、荧光寿命长、透光率高、机械性能好的光学树脂,并对今后工作方向进行了展望。     

杂环偶氮染料薄膜的全息光存储

采用含杂原子的偶氮染料TADEB、DMTAM、DMTAA和DMTAMB掺杂高分子聚合物PMMA制成薄膜,利用四波混频全息光路系统,研究了它们的全息光存储性质。实验结果显示DMTAA样品的衍射效率最高,可达到22%,是一种存储性能较为优良的永久性全息光存储介质材料。     

二氧化硅凝胶玻璃基质中原位合成镍酞菁的动力学研究

实现酞菁材料化进而器件化的一个重要途径是将其引入到固相基质制备酞菁掺杂的复合材料。文章以邻苯二腈和可溶性镍盐为反应试剂,通过一定温度的热处理,采用原位合成技术在二氧化硅凝胶玻璃基质中原位合成镍酞菁,制备了复合凝胶玻璃材料, 并用紫外-可见吸收光谱表征了其制备过程。由于镍酞菁在可见光区域有明显吸收,以镍酞菁物理掺杂的复合凝胶玻璃作为参照,用670 nm处的吸光度来计算原位合成镍酞菁的量。研究了原位合成动力学,拟合出原位合成NiPc的量与加热时间的关系曲线。拟合曲线呈“S”形,与Avrami-Erofeev公式相符。由此推导出在180, 185, 190, 195和200 ℃时的反应级数分别是4.5, 4.5, 3.7, 3.2, 1.9。     

基于二维材料二硒化锡场效应晶体管的光电探测器

以二硒化锡作为沟道材料,设计并制备基于二硒化锡场效应晶体管的光电探测器.以化学气相输运法制备的二硒化锡纯度高且结晶度良好,对二硒化锡使用机械剥离法制备出层状二硒化锡,薄膜的横向尺寸最大可达25—35μm,最薄厚度仅为1.4 nm,使用图形转移法制备基于二硒化锡的场效应晶体管,表面光滑无褶皱,且表现出良好的电学性质,呈现出n型半导体的特征,作为光电探测器对波长分别为405, 532, 650 nm的三基色光表现出明显的光响应.尤其是对405 nm的蓝紫光响应度最高,在光强为5.40 m W/cm~2时,响应度达到19.83 AW~(–1),外量子效率达到6.07×10~3%,探测率达到4.23×10~(10) Jones,并且具有快速的响应速度,响应反应时间为23.8 ms.结果表明二硒化锡在可见光光探测器和新一代光电子器件中具有潜在的应用前景.